1. نظرة عامة

يستخدم المشفر المطلق الطبيعي الثنائي الطبيعي ، والثنائي الدوري (الرمز الرمادي) أو رمز PRC لتحويل الشبكة الفيزيائية على عجلة الكود ، ويحول زاوية دوران عمود التوصيل إلى تسلسل نبض كهربائي مقابل ويخرجها ككمية رقمية. لديها مزايا صغيرة الحجم ودقة عالية وواجهة رقمية وتحديد المواقع المطلقة. يتم استخدامه على نطاق واسع في الرادار والأقراص الدوارة والروبوتات وأدوات الآلات CNC وأنظمة المؤازرة عالية الدقة والعديد من الحقول الأخرى. يعتمد إخراج بيانات المشفر المطلق على الإخراج التسلسلي المتزامن. واجهة Endat هي واجهة تسلسلية متزامنة رقمية متزامنة مصممة لتشفير Heidenhain. لا يمكن أن ينقل قيم الموضع للتشفير الإضافي والمطلق فحسب ، بل يمكنه أيضًا نقل أو تحديث المعلومات المخزنة في المشفر أو حفظ معلومات جديدة. منذ استخدام طريقة النقل التسلسلي ، هناك حاجة إلى أربعة خطوط إشارة فقط. تحت إثارة ساعة الجهاز الإلكتروني اللاحق ، يتم إرسال معلومات البيانات بشكل متزامن. يتم تحديد نوع البيانات (قيمة الموضع ، المعلمة ، معلومات التشخيص ، وما إلى ذلك) من خلال اختيار أمر الوضع الذي أرسله الجهاز الإلكتروني اللاحق إلى المشفر.

مقدمة اثنين من واجهة endat

خصائص واجهة endat

الأداء العالي والتكلفة المنخفضة: الواجهة الشاملة مناسبة لجميع المشفرات الإضافية والمطلقة ، واستهلاك الطاقة الاقتصادية ، وصغر حجمها واتصالها المدمج ، وتكوين النظام السريع ، يمكن أن تطفو نقطة الصفر وفقًا لقيمة الإزاحة.

جودة إشارة أفضل: تحسين التحسين الخاص داخل المشفر يحسن دقة النظام ويوفر دقة محيط أفضل لنظام CNC.

تنظيم عملي أفضل: تكوين النظام التلقائي ؛ الإشارات الرقمية تعمل على تحسين موثوقية النظام ؛ معلومات المراقبة والتشخيصية تفضي إلى سلامة النظام ؛ يعد التحقق من رمز التكرار مفضيًا إلى نقل إشارة موثوق.

تحسين أمان النظام: اثنين من معلومات الموقع المستقلة ومعلومات الخطأ ، وفحص البيانات والاستجابات.

مناسبة لتطوير التكنولوجيا المتقدمة: (دقة عالية ، دورة تحكم قصيرة ، أسرع 16 متر ساعة ، مفهوم تصميم السلامة) مناسبة لتكنولوجيا القيادة المباشرة.

الشكل 1 INDAT واجهة تشفير البيانات التشفير التخطيطي

2. Endat2.2 تحسين أداء التشفير

يمكن نقل قيم موضع الإرسال والمعلومات الإضافية في وقت واحد: يمكن تحديد نوع المعلومات الإضافية عن طريق تخزين رمز تحديد العنوان.

تتضمن منطقة تخزين بيانات التشفير معلمات الشركة المصنعة للتشفير ، ومعلمات الشركة المصنعة OEM ، ومعلمات التشغيل ، وحالة التشغيل لتسهيل تكوين النظام.

Endat2.2 تشفير ينفذ انتقال كل الرقم. يتم الانتهاء من معالجة الإشارات الإضافية داخل المشفر (تقسيم مقاس 14 بت) ، مما يحسن جودة وموثوقية نقل الإشارة وتمكين دقة أعلى.

تشمل وظائف المراقبة والتشخيص ، وظروف الإنذار: فشل مصدر الضوء ، وسعة الإشارة غير الكافية ، وحساب الموضع غير الصحيح ، والجهد العملي المنخفض أو العالي ، والاستهلاك الحالي العالي للغاية ، وما إلى ذلك ؛ توفير إشارة تحذير عند الاقتراب من بعض القيم المتطرفة للمشفر أو تجاوزها.

نطاق الجهد الأوسع (3.6 ~ 14V) ومعدل الإرسال (16M).

3. توقيت وتخزين بيانات OEM

يتم إرسال حزمة البيانات خلال كل إطار من نقل البيانات المتزامن. تبدأ دورة الإرسال من الحافة السفلية الأولى على مدار الساعة ويتم تخزين القيمة المقاسة ، ويتم حساب قيمة الموضع. بعد نبضات على مدار الساعة (2T) ، يرسل الجهاز الإلكتروني اللاحق أمر الوضع "قيمة موضع نقل التشفير" (مع أو بدون معلومات إضافية).

بعد حساب قيمة الموضع المطلق (TCAL --- انظر الشكل 2) ، يبدأ المشفر في نقل البيانات من بت البداية إلى الإلكترونيات اللاحقة. تتألف الخطأ اللاحق F1 و F2 (اللذين موجودان فقط في أمر ENDAT2.2) لجميع وظائف المراقبة وإشارات المجموعة لخدمات مراقبة الأعطال ، يكون توليدهما مستقلًا عن بعضهما البعض ويستخدم للإشارة إلى فشل التشفير الذي قد يؤدي إلى غير صحيح معلومات الموقع. يتم تخزين السبب الدقيق للفشل في منطقة الذاكرة "التشغيلية" ويمكن الاستعلام عنها بواسطة الأجهزة الإلكترونية اللاحقة.

من أدنى بت ، يتم إرسال قيمة الموضع المطلق ويتم تحديد طول البيانات بواسطة نوع التشفير المستخدم. يتم تخزين عدد نبضات الساعة المطلوبة لنقل قيمة الموضع في معلمات الشركة المصنعة للتشفير. ينتهي نقل بيانات قيمة الموضع برمز فحص التكرار الدوري.

الشكل 2 نقل قيمة الموضع دون معلومات إضافية

إذا كانت قيمة الموقف تحتوي على معلومات إضافية ، فبعيًا بعد أن تكون قيمة الموضع معلومات إضافية 1 و 2 ، فإنها تنتهي أيضًا مع اتفاقية حقوق الطفل. يتم تحديد محتوى المعلومات الإضافية بواسطة العنوان المحدد لمنطقة الذاكرة ثم ينتقل في فترة أخذ العينات اللاحقة. يتم إرسال هذه المعلومات أثناء الإرسال اللاحق حتى يتم تحديد منطقة ذاكرة جديدة. في نهاية كلمة البيانات ، يجب ضبط إشارة الساعة عالية. بعد 10us إلى 30us أو 1.25us إلى 3.75us (Endat2.2 وقت الاسترداد القابل للبرمجة TM) ، يعود خط البيانات إلى انخفاض ثم يمكن أن يبدأ نقل البيانات الجديد بإشارة الساعة الجديدة.

الشكل 3 نقل الموقع مع معلومات التعلق

في الوقت نفسه ، يوفر التشفير مناطق ذاكرة مختلفة للمعلمات ، والتي يمكن قراءتها بواسطة الأجهزة الإلكترونية اللاحقة. يمكن كتابة هذه المجالات من قبل الشركة المصنعة للتشفير أو الشركة المصنعة للعبث في OEM أو حتى المستخدم النهائي. يمكن حماية بعض المجالات المحددة. تدعم سلسلة مختلفة من المشفرات مناطق تخزين OEM المختلفة ونطاقات العناوين المختلفة. لذلك ، يجب على كل تشفير قراءة معلومات تخصيص منطقة ذاكرة OEM. لهذا السبب ، يجب برمجة الدوائر الإلكترونية اللاحقة بناءً على العناوين النسبية ولا يمكنها استخدام العناوين المطلقة.

ثلاث متابعة واجهة Endat متابعة دائرة الجهاز الإلكترونية

يمكن للمستخدم تصميم دائرة الواجهة لجمع ومعالجة البيانات وفقًا لبروتوكول واجهة Endat والخصائص الكهربائية للدائرة. في الوقت نفسه ، يوفر Heidenhain أيضًا شريحة محددة لمعالجة البيانات ليختارها المستخدم. إذا قام المستخدم بتصميم الدائرة بنفسه ، فيجب اتباع الخصائص الكهربائية لواجهة endat ، ويجب إتقان بروتوكول واجهة endat لضمان اتباع متطلبات التوقيت وتنسيق إطار البيانات للبروتوكول. إذا تم استخدام شريحة معالجة البيانات التي توفرها Heidenhain ، فيمكن تبسيط التصميم. يحتاج المستخدم فقط إلى تكوين سجل FPGA وإرسال التعليمات وفقًا لتنسيق التعليمات المقبول بواسطة الشريحة ، بحيث يمكن الحصول على البيانات المطلوبة.

باتباع عناصر جهاز الإرسال والاستقبال القياسي RS-485 (إشارة التفاضلية) ، يمكن نقل البيانات (قيم الموضع والمعلمات) ثنائية الاتجاه بين المشفر والأجهزة الإلكترونية اللاحقة تحت الإثارة لساعة متزامنة صادرة بواسطة جهاز إلكتروني لاحق.

أربعة وحدات ماكرو البرمجيات FPGA+

يوفر شريك Hezehan Mazet وحدات ماكرو لبرامج Endat لسلسلة Virtex و Spartan من Xilinx وسلسلة ACEX و Cyclone. وفقًا لمتطلبات العملاء ، يمكن لـ Mazet أيضًا توفير النوى الناعمة المخصصة. ينفذ النواة الناعمة جميع وظائف واجهة endat. يمكن للمستخدم إجراء نقل بيانات 8 بت أو 16 بت مع متحكم من خلال خط العنوان 6 بت وخط البيانات 16 بت. فيما يلي مخطط الوحدة النمطية وتصميم الدائرة لـ FPGA.

الشكل 4 الشكل 4 FPGA الرسم البياني

الشكل 5 الشكل 5 الرسم التخطيطي للوحدة النمطية لتوصيل الدائرة

خمسة استنتاجات

تم استخدام واجهة Heidenhain Endat على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، وقد تمت ترقيتها الآن إلى مستوى جديد. تم الآن زيادة تردد الساعة لواجهة Endat 2.2 ثنائية الاتجاه إلى 16 ميغاهيرتز لتلبية القيادة المباشرة لتطبيقات الأداء الديناميكية العالية ، وخاصة في صناعة الإلكترونيات. إن زيادة تردد الساعة من 8 ميغاهيرتز إلى 16 ميجا هرتز لن يقلل بشكل كبير من موضع القراءة. يمكن للوقت المطلوب للمعلومات أيضًا تقصير دورة حلقة التحكم بشكل كبير. في الوقت نفسه ، يوفر تصميم النظام البسيط والاقتصادي للعملاء الراحة والوظائف القوية والتنوع ، ومفاهيم تصميم الأمن التطلعية لتوجيه التطوير المستمر لتكنولوجيا التحكم في الترميز.

مراجع

[1] ورقة بيانات Endat Encoder ثنائية الاتجاه الواجهة الرقمية Heidenhain ورقة

[2] تقنية التحكم في الأمن العالي Heidenhain المعلومات الفنية

[3] Indat Interface Technical Manual Heidenhain المعلومات الفنية